動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備-概述課件

動(dòng)車組運(yùn)用檢修培訓(xùn)講義之九

動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備

動(dòng)車組運(yùn)用檢修培訓(xùn)講義之九動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備主要內(nèi)容：

介紹國(guó)內(nèi)引進(jìn)動(dòng)車組的輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備，如配電系統(tǒng)、輔助供電系統(tǒng)、蓄電池與充電機(jī)、照明系統(tǒng)、火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)、動(dòng)車組常用電器及電氣設(shè)備的工作原理、運(yùn)用方式、維修方法及標(biāo)準(zhǔn)、故障診斷與排除技術(shù)。動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備主要內(nèi)容：介紹國(guó)內(nèi)引進(jìn)動(dòng)動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備課程結(jié)構(gòu)與學(xué)時(shí)分配第一章概述1學(xué)時(shí)第二章動(dòng)車組配電系統(tǒng)3學(xué)時(shí)第三章輔助供電系統(tǒng)4學(xué)時(shí)第四章蓄電池與充電機(jī)2學(xué)時(shí)第五章照明系統(tǒng)2學(xué)時(shí)第六章火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)1學(xué)時(shí)第七章動(dòng)車其它電器1學(xué)時(shí)第八章車內(nèi)其它電氣設(shè)備2學(xué)時(shí)動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備課程結(jié)構(gòu)與學(xué)時(shí)分配第一章概述動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備關(guān)于引進(jìn)動(dòng)車組名稱的代號(hào)BSP動(dòng)車組（龐巴迪動(dòng)車組）——CRH1四方/川崎動(dòng)車組——CRH2長(zhǎng)春/阿爾斯通動(dòng)車組——CRH5CRH：ChinaRailwayHigh-speed根據(jù)鐵道部指示：動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備關(guān)于引進(jìn)動(dòng)車組名稱的代號(hào)BSP動(dòng)車組第一章概述第一章概述

第一節(jié)輔助電氣系統(tǒng)組成一、輔助電氣系統(tǒng)組成與分類二、輔助電氣系統(tǒng)設(shè)備與容量第二節(jié)電氣設(shè)備一、CRH2動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類二、CRH1動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類三、CRH5動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類四、電氣系統(tǒng)試驗(yàn) 第一章概述第一章概述第一節(jié)輔助電氣系統(tǒng)組成第一章概述一、輔助供電系統(tǒng)組成與分類

第一節(jié)輔助供電系統(tǒng)組成

動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)是指除為牽引動(dòng)力系統(tǒng)之外的所有需要用電的負(fù)載設(shè)備提供電能的系統(tǒng)，包括輔助供電系統(tǒng)和蓄電池系統(tǒng)。

輔助供電系統(tǒng)的負(fù)載設(shè)備包括：牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)，冷卻塔風(fēng)機(jī)，主變流器冷卻用水泵(或油泵)及風(fēng)機(jī)，輔助變流器冷卻風(fēng)機(jī)，主變壓器油泵，空氣壓縮機(jī)，充電機(jī)及其風(fēng)機(jī)，空調(diào)機(jī)及各種電動(dòng)閥門，車廂照明及各種服務(wù)性電氣設(shè)備。輔助系統(tǒng)還須為列車控制系統(tǒng)提供不間斷安全電源。第一章概述一、輔助供電系統(tǒng)組成與分類第一節(jié)輔第一章概述CRH1動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)組成與工作原理

牽引變流器9輸出的電能一部分給牽引電機(jī)15，另一部分通過(guò)輔助變流器11、濾波變壓器（輔助逆變器）12轉(zhuǎn)換成三相3×380

V,50Hz交流電，三相電經(jīng)過(guò)電池充電器20整流后給蓄電池22充電并通過(guò)電池觸點(diǎn)23給直流母線供電。當(dāng)受電弓沒有從接觸網(wǎng)上取電時(shí)，一方面蓄電池22通過(guò)電池開關(guān)21提供直流電；另一方面，可以通過(guò)外部三相電源插座14和切換觸點(diǎn)13提供交流電。每一個(gè)基本單元車組設(shè)置兩個(gè)充電器和兩組蓄電池。兩個(gè)充電器和兩組蓄電池應(yīng)同蓄電池母線相連。充電器和蓄電池設(shè)置于動(dòng)力車（Mc和M）內(nèi)。CRH1動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)與用電設(shè)備組成的方框圖P5第一章概述CRH1動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)組成與工作原理998輛車編組T1c(1)M2(2)M1(3)T2(4)T1k(5)M2(6)M1s(7)T2c(8)T1c,T2c---DrivingTrailerCoachM1,M2（2輛）,M1s---MotorCoachT1k,T2---TrailerCoach第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)組成8輛車編組T1c(1)M2(2)M1(3)T2(4)T1k第一章概述CRH2動(dòng)車組采用4節(jié)車為一個(gè)單元的型式每個(gè)單元?jiǎng)榆嚱M設(shè)置一套輔助電源裝置，為包括其本身的4輛車的空調(diào)控制系統(tǒng)、換氣裝置、鼓風(fēng)機(jī)、照明、控制、廣播、列車無(wú)線等設(shè)備提供電源；在M2號(hào)車上設(shè)有蓄電池箱。由圖可見，電源分為6類:AC400v單相、AC400v三相、AC220v±10%單相、AC100v±10%單相、AC100v單相、DC100v

CRH2輔助供電系統(tǒng)與用電設(shè)備組成的方框圖p2

第一章概述CRH2動(dòng)車組采用4節(jié)車為一個(gè)單元的型第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)組成與工作原理

列車配備3臺(tái)輔助逆變器，每輛IM車有一臺(tái)，TTP拖車有一臺(tái)。在正常工作下，380V_三相交流電線連接同一牽引單元的所有3輛車，TTP和TTPB車之間為隔離狀態(tài)。如果IM車的輔助逆變器出現(xiàn)故障，則故障逆變器將由TTP車的一臺(tái)逆變器代替（通常處在備用狀態(tài)，因此實(shí)現(xiàn)完全的冗余）。

二分之一部分輔助供電系統(tǒng)與用電設(shè)備組成的方框圖

p4

第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)組成與工作原理主變流器輔助變流器1牽引電機(jī)供暖負(fù)載中壓負(fù)載低壓負(fù)載充電機(jī)主變流器輔助變流器1牽引電機(jī)供暖負(fù)載中壓負(fù)載低壓負(fù)載充電機(jī)第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)組成與工作原理電路圖中供電系統(tǒng)有6根不同的饋線：

25kV和2.3kV的高壓線1500V交流電線，用于全車的電源傳輸。輔助逆變器為中壓主負(fù)載饋線提供的380V三相50Hz交流電（例如主變壓器、冷凝器電機(jī)風(fēng)扇、空氣壓縮機(jī)電機(jī)等）；1500/230V交流供暖變壓器（每車一臺(tái)）提供的230V交流電（供暖和通風(fēng)）。3個(gè)蓄電池充電器為低壓主荷載饋線提供的110V直流電源（例如110/24V直流變換器、照明、遙控裝置、牽引和輔助轉(zhuǎn)換器的所有指揮和控制部件）。第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)組成與工作原理電路第一章概述二、輔助電氣系統(tǒng)設(shè)備與容量

在決定供電系統(tǒng)的總?cè)萘繒r(shí)，必須考慮電氣負(fù)載的需要功率、功率因數(shù)、效率等因素。一般的電氣設(shè)備如電動(dòng)機(jī)，在其產(chǎn)品目錄和說(shuō)明書上都標(biāo)有它的額定功率和效率。該額定功率是指電動(dòng)機(jī)在正常工作狀態(tài)下，本身軸上所具有的有效機(jī)械功率。因此，電動(dòng)機(jī)的需要功率（realpower）等于效率除有效機(jī)械功率，單位一般用kW表示。

第一章概述二、輔助電氣系統(tǒng)設(shè)備與容量在決定負(fù)載的功率因數(shù)是針對(duì)交流電路而言的，其大小由負(fù)載的視在功率（apparentpower）除需要功率得到。視在功率等于負(fù)載的電壓與電流的乘積，單位一般用kVA表示。供、配電系統(tǒng)中沒有被利用的電能用無(wú)功功率（reactivepower）表示。在決定供電系統(tǒng)的總?cè)萘繒r(shí)，最保守的方式是把所有負(fù)載的需要功率之和作為系統(tǒng)容量，但是這樣將供電系統(tǒng)成本很高。因此要考慮負(fù)載的功率利用系數(shù)第一章概述負(fù)載的功率因數(shù)是針對(duì)交流電路而言的，其大小由負(fù)載的視在功率（在某一段時(shí)間內(nèi)，一組同時(shí)工作的負(fù)載，其平均需要功率與系統(tǒng)為該負(fù)載提供的總安裝功率之比稱為負(fù)載的功率利用系數(shù)確定方法：根據(jù)負(fù)載的功率因數(shù)、平均電網(wǎng)電壓、負(fù)載與負(fù)載之間工作的組合方式進(jìn)行分析在負(fù)載電路中安裝電度表，測(cè)定一個(gè)或總負(fù)載在一定時(shí)期內(nèi)的實(shí)際消耗功率數(shù)，然后除以實(shí)際的系統(tǒng)安裝功率第一章概述在某一段時(shí)間內(nèi)，一組同時(shí)工作的負(fù)載，其平均需要功率與系統(tǒng)為該由于車輛的所有負(fù)載不可能同時(shí)工作，因此在滿足車輛電氣負(fù)載正常工作的前提下，應(yīng)該盡量減小系統(tǒng)總安裝功率總安裝功率確定方法：（1）根據(jù)負(fù)載的最大消耗功率組合方式進(jìn)行確定總?cè)萘?Σ(P需×功率利用系數(shù))（2）通過(guò)試驗(yàn)，測(cè)試整車負(fù)載功率利用系數(shù)，然后計(jì)算車輛系統(tǒng)總?cè)萘靠側(cè)萘?P需整車×整車功率利用系數(shù)第一章概述由于車輛的所有負(fù)載不可能同時(shí)工作，因此在滿足車輛電氣負(fù)載正常第一章概述CRH1動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量

在每一個(gè)Mc和M車上設(shè)有一個(gè)輔助逆變器和濾波裝置。輔助逆變器輸出通過(guò)隔離變壓器和接觸器同三相列車供電母線相連接。輔助供電系統(tǒng)的故障狀態(tài)和冗余措施的控制可以通過(guò)列車控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（TCMS）進(jìn)行監(jiān)視和控制。列車過(guò)分相的短暫過(guò)程中，輔助系統(tǒng)可不斷電維持正常運(yùn)行。輔助系統(tǒng)各負(fù)載也可以從外部三相電源輸入獲取。外接供電時(shí)采用3×380v,50Hz地面電源。外接電源插座的位置為每個(gè)基本單元車組中的拖車每側(cè)一個(gè)。向安裝在底架上的設(shè)備供電的主要配電系統(tǒng)和配電盤設(shè)在底架內(nèi)的配電箱內(nèi)。車內(nèi)設(shè)備的配電盤置于地板面以上（在車的兩端）。司機(jī)室設(shè)備的配電盤置于司機(jī)室內(nèi)。

第一章概述CRH1動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量在每第一章概述CRH1動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量CRH1設(shè)計(jì)人員計(jì)算了8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量。

1．正常運(yùn)行正常運(yùn)行狀態(tài)下，冬季和夏季的用電需要功率、視在功率和無(wú)功功率列于下表。冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率673kW678kVA82kVAr491kW576kVA301kVAr第一章概述CRH1動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量CRH1第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量。

2．一個(gè)ACM發(fā)生故障當(dāng)一個(gè)ACM發(fā)生故障時(shí)，控制系統(tǒng)將自動(dòng)將供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到“一個(gè)ACM發(fā)生故障”模式：一般負(fù)載正常工作，5輛車客室的空調(diào)HVAC功率減小一半，其余三輛車客室的空調(diào)HVAC循環(huán)交替的全功率工作。這種情況下的冬季和夏季的用電需要功率、視在功率和無(wú)功功率列于下表。冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率544kW551kVA82kVAr414kW482kVA247kVAr第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量。2．一個(gè)AC第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量。

3．至少有兩個(gè)ACM可用當(dāng)兩個(gè)或者三個(gè)ACM發(fā)生故障時(shí)，控制系統(tǒng)將自動(dòng)將供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到“至少兩個(gè)ACM可用”模式：七輛車的客室HVAC(除了用于廢排風(fēng)扇的)斷開，司機(jī)室空調(diào)在沒有司機(jī)的車輛中斷開，所有強(qiáng)迫通風(fēng)的電加熱器斷開。

冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率247kW258kVA76kVAr226kW267kVA142kVAr第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量。3．至少有兩第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量。

4．380V總線上發(fā)生短路在380V總線上發(fā)生短路時(shí)，控制系統(tǒng)將自動(dòng)將供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到“380V總線上發(fā)生短路”模式：發(fā)生短路車輛的一半負(fù)荷將斷開（在短路處），車輛另一半負(fù)荷的客室HVAC的供電量減少一半。當(dāng)短路發(fā)生在MC2、TP2、M2線路時(shí)，冬季和夏季的用電需要功率、視在功率和無(wú)功功率列于下表。冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率304kW310kVA59kVAr240kW279kVA142kVAr第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量。4．380V第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量

當(dāng)380V總線上短路發(fā)生在MC1、TP1、M1、M3、TB線路時(shí)，冬季和夏季的用電需要功率、視在功率和無(wú)功功率列于下表。

冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率193kW198kVA45kVAr158kW186kVA97kVAr第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量當(dāng)380第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量

5．回送時(shí)由外部三相電纜供電當(dāng)列車處于回送狀態(tài)（無(wú)受電弓），由車輛通過(guò)前端的外部供電插頭供電時(shí)，采用“回送時(shí)由外部三相電纜供電”模式：負(fù)載為所有的蓄電池充電器（限電）、不受控制的負(fù)荷(不能斷開的負(fù)荷)、一個(gè)空氣壓縮機(jī)。這種情況下的冬季和夏季的用電需要功率、視在功率和無(wú)功功率列于下表。冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率53kW63kVA35kVAr47kW58kVA35kVAr第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量5．回送時(shí)由外部第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量

6．回送時(shí)由牽引電機(jī)發(fā)電當(dāng)列車處于回送狀態(tài)（無(wú)受電弓），由車輛牽引發(fā)電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)再生供電時(shí)，采用“回送時(shí)由牽引電機(jī)發(fā)電”模式：負(fù)載為全部的蓄電池充電器、防寒（除了客室內(nèi)水箱）、不受控制的負(fù)荷（不能斷開的負(fù)荷）、司機(jī)室空調(diào)、一個(gè)空氣壓縮機(jī)。這種情況下的冬季和夏季的用電需要功率、視在功率和無(wú)功功率列于下表。冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率103kW109kVA36kVAr50kW62kVA35kVAr第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量6．回送時(shí)由牽第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量

7．牽引其它車并提供其三相電源當(dāng)本列車牽引另一列動(dòng)車組并向其提供電能時(shí)，采用“牽引它車并提供其三相電源”模式，其基本情況與

“一個(gè)ACM發(fā)生故障”模式相同：一般負(fù)載正常工作，5輛車客室的空調(diào)HVAC功率減小一半，其余三輛車客室的空調(diào)HVAC循環(huán)交替的全功率工作。第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量7．牽引其它車并第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量

8.外電源供電當(dāng)動(dòng)車組同任一拖車的外部電源插頭相連，采用“外電源供電”模式：防寒（除了客室區(qū)腳蹬加熱器和水箱）、蓄電池充電器（限電）、不受控制的負(fù)荷（不能斷開的負(fù)荷）、單負(fù)載最高負(fù)荷時(shí)可操作。冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率75kW78kVA24kVAr56kW65kVA33kVAr第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量8.外電源供電冬第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量

每列車設(shè)置2臺(tái)輔助電源裝置（APU），分別向4輛車提供輔助電源。當(dāng)一臺(tái)輔助電源裝置發(fā)生故障時(shí)，可通過(guò)另一臺(tái)輔助電源裝置向全列車提供輔助電源。輔助電源裝置（APU）由APU輸入輔助整流器、PWM三相輸出逆變器、逆變器輸出變壓器、CVCF輸出變壓器、輔助變壓器等構(gòu)成。

APU的輸入電源是牽引變壓器輔助繞組輸出的AC400V，通過(guò)可控硅混合電橋變換成為直流電。該直流電通過(guò)PWM三相逆變器變換成為交流電，通過(guò)逆變器輸出變壓器提供AC400V三相50Hz電源。輔助整流器柜由整流器變壓器、輔助整流器構(gòu)成。第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量每第一章概述輔助電源裝置（APU）輸入輸出參數(shù)輸入輸出1輸出2輸出3輸出4輸出5AC400VDC100V±10%單相AC100V±10%，50Hz單相AC220V±10%，50Hz三相AC400V±10%，50Hz單相AC100V+26-41%，50Hz

116kW12kVA11.3kVA123kVA22kVA第一章概述輔助電源裝置（APU）輸入輸出參數(shù)輸入輸出1輸?shù)谝徽赂攀鯟RH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量CVCF輸出變壓器將AC400V三相電源變換成單相AC220V、AC100V的穩(wěn)壓電源。輔助變壓器將牽引變壓器輔助繞組的AC400變換成另一單相AC100V電源。輔助整流器箱使用整流器變壓器將APU的400V三相電壓輸出變壓后，通過(guò)三相全波整流器，輸出DC100V。輸入整流器使用大電流、高電壓器件，實(shí)現(xiàn)了小型、輕量化。逆變器單元使用可高速開關(guān)的IGBT，通過(guò)高頻PWM控制，實(shí)現(xiàn)了濾波電抗器的小型、輕量化。輔助整流裝置采用自冷式，由整流器變壓器、整流二極管單元、用于實(shí)現(xiàn)輸出電壓下降特性的電阻等構(gòu)成。第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量C第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量

動(dòng)車組上設(shè)AC220V插座，不設(shè)DC24V及DC36V的插座。輔助電源裝置的輸出滿足JISE6402。全列共設(shè)5組控制蓄電池(整列進(jìn)口、散件組裝和國(guó)產(chǎn)化階段前17列車共設(shè)3組控制蓄電池)，蓄電池組容量可維持應(yīng)急用電量?jī)尚r(shí)。運(yùn)行過(guò)程中，蓄電池組可在線路上充電。輔助系統(tǒng)采用冗余設(shè)計(jì)，在動(dòng)車組上安裝2臺(tái)牽引變壓器，其輔助繞組輸出至輔助電源裝置的AC400V電壓分別供電給4節(jié)車廂。當(dāng)一臺(tái)牽引變壓器故障時(shí)，為了使另一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量動(dòng)車第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量

牽引變壓器能夠通過(guò)輔助繞組向8節(jié)車廂供電，設(shè)置了用于切換的輔助繞組電源感應(yīng)回路。當(dāng)輔助繞組電源切換后，空調(diào)裝置半功率運(yùn)行。在動(dòng)車組上安裝2臺(tái)輔助電源裝置，一臺(tái)輔助電源裝置供給4節(jié)車廂所需輔助用電。當(dāng)一臺(tái)輔助電源裝置發(fā)生故障時(shí)，為了使另一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的輔助電源裝置能夠向8節(jié)車廂供電，設(shè)置了用于切換的擴(kuò)展供電回路。輔助電源裝置的輸出容量的設(shè)計(jì)能夠在故障時(shí)用一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的輔助電源裝置向整列車供電。因此，當(dāng)一臺(tái)輔助電源裝置故障時(shí)無(wú)需減少負(fù)荷。第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量牽引第一章概述輔助電源裝置（APU）出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)供電容量

APU的5個(gè)電壓輸出額定容量均大于1臺(tái)APU停止運(yùn)行時(shí)的負(fù)載功率。動(dòng)車組車外車體側(cè)面裝有連接外部電源的插座（AC400V、單相、50Hz），M2車（2號(hào)車及6號(hào)車）上各有一處。車輛檢修基地設(shè)置有外部電源，可供輔助電路的工作。第一章概述輔助電源裝置（APU）出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)供電容量輔助電源裝置（APU）１～4號(hào)車負(fù)載5～８號(hào)車負(fù)載整列合計(jì)負(fù)載APU額定容量DC100V(ARf)24.4kw23.3kw47.8kw58kw×2臺(tái)=116kw

AC100V(CVT)-夏3.4kw3.6kw7.1kw12kW1號(hào)車APU停止時(shí)停止7.1kw

12kW8號(hào)車APU停止時(shí)7.1kw停止

12kW

AC220V(CVT)-夏1.9kw6.3kw8.1kw12kW1號(hào)車APU停止時(shí)停止8.1kw

12kW8號(hào)車APU停止時(shí)8.1kw停止

12kW

AC100V(ATr)-夏2.9kw2.4kw－22kWAC100V(ATr)-冬11.8kw11.2kw

22kW

AC400V（SIV）57.8kw65.2kw123kw123kW1號(hào)車APU停止時(shí)停止123kw

123kW輔助電源裝置（APU）１～4號(hào)車負(fù)載5～８號(hào)車負(fù)載整列合計(jì)負(fù)第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量

每列車設(shè)有5臺(tái)輔助變流器，每輛動(dòng)車一臺(tái)；8組蓄電池和電池充電機(jī)，每輛車一套。動(dòng)車組內(nèi)各車設(shè)AC220V（衛(wèi)生間、列車長(zhǎng)室、司機(jī)室各1個(gè)，客室2個(gè)）插座及DC24V（每車2個(gè)，車下裙板內(nèi)）行燈插座。輔助系統(tǒng)供電輸出品質(zhì)符合EN50155等標(biāo)準(zhǔn)。各種制式的供電系統(tǒng)均有各自獨(dú)立的可靠的安全接地措施。供電設(shè)施具有自診斷功能和故障保護(hù)措施。供電線路發(fā)生的過(guò)載、短路、瞬時(shí)大電流沖擊、過(guò)壓、欠壓、接地等現(xiàn)象均有保護(hù)，確保旅客安全。每個(gè)牽引控制單元的每側(cè)各設(shè)一個(gè)AC380V外接電源插座，每個(gè)插座可為半列車的輔助設(shè)備供電。第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量每列第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量

輔助供電電源系統(tǒng)采用冗余設(shè)計(jì)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，能夠進(jìn)行切換，確保列車正常運(yùn)行。在1臺(tái)或2臺(tái)輔助變流器故障的情況下，可以不受任何限制地向輔助負(fù)載供電。輔助變流器輔助變流器與牽引變流器安裝在同一牽引變流器箱中，由牽引變流器的中間直流環(huán)節(jié)供電，它由以下部分組成：一個(gè)輸入濾波器；一個(gè)斬波器；一個(gè)逆變器；一個(gè)輸出濾波器；一個(gè)控制單元。第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量輔助第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量充電機(jī)每車設(shè)一個(gè)12kW充電機(jī)將三相電源（交流380V50Hz）轉(zhuǎn)換為額定直流24V。采用IGBT元器件，自然通風(fēng)冷卻方式。在2臺(tái)充電機(jī)故障的情況下不需要降低負(fù)載。其它充電機(jī)不能向故障車的蓄電池充電。第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量充電機(jī)第一章概述第二節(jié)動(dòng)車組電氣設(shè)備

動(dòng)車組電氣設(shè)備包括各種風(fēng)機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)、車廂照明及各種服務(wù)性電氣設(shè)備。各種輔助電力設(shè)備都普遍采用單相交流電機(jī)，這可以使得供電十分簡(jiǎn)單。車內(nèi)電氣裝置主要包括旅客信息系統(tǒng)、列車影視系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、行車安全監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)、空調(diào)及廢排系統(tǒng)以及用于全列動(dòng)力、信息（信號(hào)）傳輸?shù)牡闹鞲删€，分支線布置以及電氣綜合控制柜等。車下電氣裝置包括電源干線、輔助變流器、逆變器箱、充電器箱、蓄電池以及各種行車安全監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)配線。第一章概述第二節(jié)動(dòng)車組電氣設(shè)備動(dòng)車組電氣設(shè)備第一章概述一、CRH2動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類CRH2動(dòng)車組1號(hào)車（T1C）室內(nèi)設(shè)備布置圖。CRH2動(dòng)車組2號(hào)車（M2）室內(nèi)設(shè)備布置圖。CRH2動(dòng)車組7號(hào)車（M1）布置圖。CRH2動(dòng)車組室內(nèi)配電設(shè)備圖。CRH2動(dòng)車組車內(nèi)電氣設(shè)備的布置第一章概述一、CRH2動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類CRCRH2動(dòng)車組1號(hào)車（T1C）室內(nèi)設(shè)備布置圖p15。CRH2動(dòng)車組1號(hào)車（T1C）室內(nèi)設(shè)備布置圖p15。CRH2動(dòng)車組2號(hào)車（M2）室內(nèi)設(shè)備布置圖p16。CRH2動(dòng)車組2號(hào)車（M2）室內(nèi)設(shè)備布置圖p16。CRH2動(dòng)車組7號(hào)車（M1）布置圖p17。CRH2動(dòng)車組7號(hào)車（M1）布置圖p17。CRH2動(dòng)車組室內(nèi)配電設(shè)備圖p18CRH2動(dòng)車組室內(nèi)配電設(shè)備圖p18第一章概述CRH2動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類CRH2動(dòng)車組1號(hào)車（T1C）車下設(shè)備布置圖CRH2動(dòng)車組2，6號(hào)（M2）車下設(shè)備布置圖CRH2動(dòng)車組3，7號(hào)（M1）車下設(shè)備布置圖CRH2動(dòng)車組5號(hào)（T1K）車下設(shè)備布置圖CRH2動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架傳感器連接線圖這些連接線把軸溫傳感器、速度傳感器等信號(hào)接入ATC系統(tǒng)。CRH2動(dòng)車組車下電氣設(shè)備的布置第一章概述CRH2動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類CRH2動(dòng)CRH2動(dòng)車組1號(hào)車（T1C）車下設(shè)備布置圖p19CRH2動(dòng)車組1號(hào)車（T1C）車下設(shè)備布置圖p19CRH2動(dòng)車組2，6號(hào)（M2）車下設(shè)備布置圖p20CRH2動(dòng)車組2，6號(hào)（M2）車下設(shè)備布置圖p20CRH2動(dòng)車組3，7號(hào)（M1）車下設(shè)備布置圖p21CRH2動(dòng)車組3，7號(hào)（M1）車下設(shè)備布置圖p21CRH2動(dòng)車組5號(hào)（T1K）車下設(shè)備布置圖p22CRH2動(dòng)車組5號(hào)（T1K）車下設(shè)備布置圖p22CRH2動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架傳感器連接線p23CRH2動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架傳感器連接線p231—

電池箱；2—充電器；3—配電箱；4—接線箱；5—過(guò)濾器箱；6—制動(dòng)面板7—輔助空壓機(jī)；8—外接輸出；9—主空壓機(jī)；10—冷卻器；11—牽引電機(jī)風(fēng)扇；12—主變流器；13—轉(zhuǎn)換箱；4—自動(dòng)車鉤；15—固定車鉤二、CRH1動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類p121—

電池箱；二、CRH1動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類p第一章概述三、CRH5動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類CRH5動(dòng)車組頭車電氣設(shè)備的布置CRH5動(dòng)車組客車（車頂無(wú)受電弓）電氣設(shè)備的布置CRH5動(dòng)車組客車（車頂有受電弓）電氣設(shè)備的布置第一章概述三、CRH5動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類CRCRH5動(dòng)車組頭車電氣設(shè)備的布置p242—空調(diào)設(shè)備；4—中低壓設(shè)備架；5—司機(jī)臺(tái)；8—電氣柜架；19—客車標(biāo)識(shí)；20—?jiǎng)恿D(zhuǎn)向架；21—自動(dòng)車鉤；22—連接棒

CRH5動(dòng)車組頭車電氣設(shè)備的布置p242—空調(diào)設(shè)備；4—中低CRH5動(dòng)車組頭車電氣設(shè)備的布置p241—牽引電機(jī)；3—1500V斷路器箱；5—司機(jī)臺(tái)；6—140KVA輔助電源；7—24kW充電器；9—變壓器；10—空調(diào)箱；11—電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)器；12—水壓?jiǎn)卧洌?3—制動(dòng)單元；14—制動(dòng)控制單元；15—壓縮空氣箱；16—電池箱；17—空氣壓縮機(jī)；18—廁所污物箱；20—?jiǎng)恿D(zhuǎn)向架CRH5動(dòng)車組頭車電氣設(shè)備的布置p241—牽引電機(jī)；3—15CRH5動(dòng)車組車頂無(wú)受電弓客車電氣設(shè)備的布置p254—制動(dòng)變阻器；5—中低壓設(shè)備架；6—電氣柜架；12—客車標(biāo)識(shí)；13—?jiǎng)恿D(zhuǎn)向架；14—連接棒；15—空調(diào)設(shè)備

CRH5動(dòng)車組車頂無(wú)受電弓客車電氣設(shè)備的布置p254—制動(dòng)變CRH5動(dòng)車組車頂無(wú)受電弓客車電氣設(shè)備的布置p251—牽引電機(jī)；2—四象限逆變器；3—共振單元指示器；7—加熱系統(tǒng)變流器；8—電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)器；9—水壓?jiǎn)卧洌?0—制動(dòng)單元；CRH5動(dòng)車組車頂無(wú)受電弓客車電氣設(shè)備的布置p251—牽引電CRH5動(dòng)車組車頂有受電弓客車電氣設(shè)備的布置p263—受電弓;4—25kV斷路器;5—接地?cái)嗦菲?6—25Kv電阻箱;7—車頂短路器;8—25kV旋轉(zhuǎn)頭;9—25kV變壓器連接器；10—變流器;12—中低壓設(shè)備架;14—翻板；24—客車標(biāo)識(shí)；25—轉(zhuǎn)向架；27—風(fēng)擋（自動(dòng)車鉤）；29—空調(diào)箱；30—風(fēng)扇CRH5動(dòng)車組車頂有受電弓客車電氣設(shè)備的布置p263—受電弓CRH5動(dòng)車組車頂有受電弓客車電氣設(shè)備的布置p261—1.5/2.3kV轉(zhuǎn)換器;2—空調(diào)設(shè)備;11—牽引變流器12—中低壓設(shè)備架;13—充電器;14—F面板;15—加熱變流器;16—傳感器;17—廁所污物箱;18—水箱;19—制動(dòng)單元；20—水壓?jiǎn)卧洌?1—電池箱；22—制動(dòng)控制單元；23—壓縮機(jī)冷卻器；25—轉(zhuǎn)向架；29—空調(diào)箱；30—風(fēng)扇CRH5動(dòng)車組車頂有受電弓客車電氣設(shè)備的布置p261—1.5第一章概述四、電氣系統(tǒng)試驗(yàn)電氣設(shè)備全部安裝結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行的試驗(yàn)：設(shè)備分類設(shè)備名稱檢測(cè)與試驗(yàn)名稱控制設(shè)備真空斷路器開關(guān)動(dòng)作試驗(yàn)及開關(guān)性能試驗(yàn)絕緣電阻試驗(yàn)及絕緣耐壓試驗(yàn)

（續(xù)上表）

電氣設(shè)備的主要檢測(cè)與試驗(yàn)內(nèi)容是絕緣性能。絕緣性能是通過(guò)測(cè)量設(shè)備或電路的電阻及設(shè)備、電路接地的各相互之間的絕緣電阻值進(jìn)行判斷。絕緣電阻試驗(yàn)值在常溫下測(cè)試工具為：超高壓電路使用1000VMΩ表，低壓電路采用500VMΩ表，測(cè)試時(shí)將晶閘管、硒整流器、晶體管短路，或是將其電路隔離。絕緣電阻試驗(yàn)值標(biāo)準(zhǔn)第一章概述四、電氣系統(tǒng)試驗(yàn)電氣設(shè)備全部安裝結(jié)束后，思考題1、CRH2上輔助電源分為哪六類，主要向哪些負(fù)載供電？2、如何考慮供電系統(tǒng)容量，CRH1考慮哪些工況？第一章概述思考題第一章概述動(dòng)車組運(yùn)用檢修培訓(xùn)講義之九

動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備

動(dòng)車組運(yùn)用檢修培訓(xùn)講義之九動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備主要內(nèi)容：

介紹國(guó)內(nèi)引進(jìn)動(dòng)車組的輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備，如配電系統(tǒng)、輔助供電系統(tǒng)、蓄電池與充電機(jī)、照明系統(tǒng)、火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)、動(dòng)車組常用電器及電氣設(shè)備的工作原理、運(yùn)用方式、維修方法及標(biāo)準(zhǔn)、故障診斷與排除技術(shù)。動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備主要內(nèi)容：介紹國(guó)內(nèi)引進(jìn)動(dòng)動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備課程結(jié)構(gòu)與學(xué)時(shí)分配第一章概述1學(xué)時(shí)第二章動(dòng)車組配電系統(tǒng)3學(xué)時(shí)第三章輔助供電系統(tǒng)4學(xué)時(shí)第四章蓄電池與充電機(jī)2學(xué)時(shí)第五章照明系統(tǒng)2學(xué)時(shí)第六章火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)1學(xué)時(shí)第七章動(dòng)車其它電器1學(xué)時(shí)第八章車內(nèi)其它電氣設(shè)備2學(xué)時(shí)動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備課程結(jié)構(gòu)與學(xué)時(shí)分配第一章概述動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備關(guān)于引進(jìn)動(dòng)車組名稱的代號(hào)BSP動(dòng)車組（龐巴迪動(dòng)車組）——CRH1四方/川崎動(dòng)車組——CRH2長(zhǎng)春/阿爾斯通動(dòng)車組——CRH5CRH：ChinaRailwayHigh-speed根據(jù)鐵道部指示：動(dòng)車組輔助電氣系統(tǒng)及設(shè)備關(guān)于引進(jìn)動(dòng)車組名稱的代號(hào)BSP動(dòng)車組第一章概述第一章概述

第一節(jié)輔助電氣系統(tǒng)組成一、輔助電氣系統(tǒng)組成與分類二、輔助電氣系統(tǒng)設(shè)備與容量第二節(jié)電氣設(shè)備一、CRH2動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類二、CRH1動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類三、CRH5動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類四、電氣系統(tǒng)試驗(yàn) 第一章概述第一章概述第一節(jié)輔助電氣系統(tǒng)組成第一章概述一、輔助供電系統(tǒng)組成與分類

第一節(jié)輔助供電系統(tǒng)組成

動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)是指除為牽引動(dòng)力系統(tǒng)之外的所有需要用電的負(fù)載設(shè)備提供電能的系統(tǒng)，包括輔助供電系統(tǒng)和蓄電池系統(tǒng)。

輔助供電系統(tǒng)的負(fù)載設(shè)備包括：牽引電機(jī)風(fēng)機(jī)，冷卻塔風(fēng)機(jī)，主變流器冷卻用水泵(或油泵)及風(fēng)機(jī)，輔助變流器冷卻風(fēng)機(jī)，主變壓器油泵，空氣壓縮機(jī)，充電機(jī)及其風(fēng)機(jī)，空調(diào)機(jī)及各種電動(dòng)閥門，車廂照明及各種服務(wù)性電氣設(shè)備。輔助系統(tǒng)還須為列車控制系統(tǒng)提供不間斷安全電源。第一章概述一、輔助供電系統(tǒng)組成與分類第一節(jié)輔第一章概述CRH1動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)組成與工作原理

牽引變流器9輸出的電能一部分給牽引電機(jī)15，另一部分通過(guò)輔助變流器11、濾波變壓器（輔助逆變器）12轉(zhuǎn)換成三相3×380

V,50Hz交流電，三相電經(jīng)過(guò)電池充電器20整流后給蓄電池22充電并通過(guò)電池觸點(diǎn)23給直流母線供電。當(dāng)受電弓沒有從接觸網(wǎng)上取電時(shí)，一方面蓄電池22通過(guò)電池開關(guān)21提供直流電；另一方面，可以通過(guò)外部三相電源插座14和切換觸點(diǎn)13提供交流電。每一個(gè)基本單元車組設(shè)置兩個(gè)充電器和兩組蓄電池。兩個(gè)充電器和兩組蓄電池應(yīng)同蓄電池母線相連。充電器和蓄電池設(shè)置于動(dòng)力車（Mc和M）內(nèi)。CRH1動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)與用電設(shè)備組成的方框圖P5第一章概述CRH1動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)組成與工作原理998輛車編組T1c(1)M2(2)M1(3)T2(4)T1k(5)M2(6)M1s(7)T2c(8)T1c,T2c---DrivingTrailerCoachM1,M2（2輛）,M1s---MotorCoachT1k,T2---TrailerCoach第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)組成8輛車編組T1c(1)M2(2)M1(3)T2(4)T1k第一章概述CRH2動(dòng)車組采用4節(jié)車為一個(gè)單元的型式每個(gè)單元?jiǎng)榆嚱M設(shè)置一套輔助電源裝置，為包括其本身的4輛車的空調(diào)控制系統(tǒng)、換氣裝置、鼓風(fēng)機(jī)、照明、控制、廣播、列車無(wú)線等設(shè)備提供電源；在M2號(hào)車上設(shè)有蓄電池箱。由圖可見，電源分為6類:AC400v單相、AC400v三相、AC220v±10%單相、AC100v±10%單相、AC100v單相、DC100v

CRH2輔助供電系統(tǒng)與用電設(shè)備組成的方框圖p2

第一章概述CRH2動(dòng)車組采用4節(jié)車為一個(gè)單元的型第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)組成與工作原理

列車配備3臺(tái)輔助逆變器，每輛IM車有一臺(tái)，TTP拖車有一臺(tái)。在正常工作下，380V_三相交流電線連接同一牽引單元的所有3輛車，TTP和TTPB車之間為隔離狀態(tài)。如果IM車的輔助逆變器出現(xiàn)故障，則故障逆變器將由TTP車的一臺(tái)逆變器代替（通常處在備用狀態(tài)，因此實(shí)現(xiàn)完全的冗余）。

二分之一部分輔助供電系統(tǒng)與用電設(shè)備組成的方框圖

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第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)組成與工作原理主變流器輔助變流器1牽引電機(jī)供暖負(fù)載中壓負(fù)載低壓負(fù)載充電機(jī)主變流器輔助變流器1牽引電機(jī)供暖負(fù)載中壓負(fù)載低壓負(fù)載充電機(jī)第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)組成與工作原理電路圖中供電系統(tǒng)有6根不同的饋線：

25kV和2.3kV的高壓線1500V交流電線，用于全車的電源傳輸。輔助逆變器為中壓主負(fù)載饋線提供的380V三相50Hz交流電（例如主變壓器、冷凝器電機(jī)風(fēng)扇、空氣壓縮機(jī)電機(jī)等）；1500/230V交流供暖變壓器（每車一臺(tái)）提供的230V交流電（供暖和通風(fēng)）。3個(gè)蓄電池充電器為低壓主荷載饋線提供的110V直流電源（例如110/24V直流變換器、照明、遙控裝置、牽引和輔助轉(zhuǎn)換器的所有指揮和控制部件）。第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)組成與工作原理電路第一章概述二、輔助電氣系統(tǒng)設(shè)備與容量

在決定供電系統(tǒng)的總?cè)萘繒r(shí)，必須考慮電氣負(fù)載的需要功率、功率因數(shù)、效率等因素。一般的電氣設(shè)備如電動(dòng)機(jī)，在其產(chǎn)品目錄和說(shuō)明書上都標(biāo)有它的額定功率和效率。該額定功率是指電動(dòng)機(jī)在正常工作狀態(tài)下，本身軸上所具有的有效機(jī)械功率。因此，電動(dòng)機(jī)的需要功率（realpower）等于效率除有效機(jī)械功率，單位一般用kW表示。

第一章概述二、輔助電氣系統(tǒng)設(shè)備與容量在決定負(fù)載的功率因數(shù)是針對(duì)交流電路而言的，其大小由負(fù)載的視在功率（apparentpower）除需要功率得到。視在功率等于負(fù)載的電壓與電流的乘積，單位一般用kVA表示。供、配電系統(tǒng)中沒有被利用的電能用無(wú)功功率（reactivepower）表示。在決定供電系統(tǒng)的總?cè)萘繒r(shí)，最保守的方式是把所有負(fù)載的需要功率之和作為系統(tǒng)容量，但是這樣將供電系統(tǒng)成本很高。因此要考慮負(fù)載的功率利用系數(shù)第一章概述負(fù)載的功率因數(shù)是針對(duì)交流電路而言的，其大小由負(fù)載的視在功率（在某一段時(shí)間內(nèi)，一組同時(shí)工作的負(fù)載，其平均需要功率與系統(tǒng)為該負(fù)載提供的總安裝功率之比稱為負(fù)載的功率利用系數(shù)確定方法：根據(jù)負(fù)載的功率因數(shù)、平均電網(wǎng)電壓、負(fù)載與負(fù)載之間工作的組合方式進(jìn)行分析在負(fù)載電路中安裝電度表，測(cè)定一個(gè)或總負(fù)載在一定時(shí)期內(nèi)的實(shí)際消耗功率數(shù)，然后除以實(shí)際的系統(tǒng)安裝功率第一章概述在某一段時(shí)間內(nèi)，一組同時(shí)工作的負(fù)載，其平均需要功率與系統(tǒng)為該由于車輛的所有負(fù)載不可能同時(shí)工作，因此在滿足車輛電氣負(fù)載正常工作的前提下，應(yīng)該盡量減小系統(tǒng)總安裝功率總安裝功率確定方法：（1）根據(jù)負(fù)載的最大消耗功率組合方式進(jìn)行確定總?cè)萘?Σ(P需×功率利用系數(shù))（2）通過(guò)試驗(yàn)，測(cè)試整車負(fù)載功率利用系數(shù)，然后計(jì)算車輛系統(tǒng)總?cè)萘靠側(cè)萘?P需整車×整車功率利用系數(shù)第一章概述由于車輛的所有負(fù)載不可能同時(shí)工作，因此在滿足車輛電氣負(fù)載正常第一章概述CRH1動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量

在每一個(gè)Mc和M車上設(shè)有一個(gè)輔助逆變器和濾波裝置。輔助逆變器輸出通過(guò)隔離變壓器和接觸器同三相列車供電母線相連接。輔助供電系統(tǒng)的故障狀態(tài)和冗余措施的控制可以通過(guò)列車控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（TCMS）進(jìn)行監(jiān)視和控制。列車過(guò)分相的短暫過(guò)程中，輔助系統(tǒng)可不斷電維持正常運(yùn)行。輔助系統(tǒng)各負(fù)載也可以從外部三相電源輸入獲取。外接供電時(shí)采用3×380v,50Hz地面電源。外接電源插座的位置為每個(gè)基本單元車組中的拖車每側(cè)一個(gè)。向安裝在底架上的設(shè)備供電的主要配電系統(tǒng)和配電盤設(shè)在底架內(nèi)的配電箱內(nèi)。車內(nèi)設(shè)備的配電盤置于地板面以上（在車的兩端）。司機(jī)室設(shè)備的配電盤置于司機(jī)室內(nèi)。

第一章概述CRH1動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量在每第一章概述CRH1動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量CRH1設(shè)計(jì)人員計(jì)算了8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量。

1．正常運(yùn)行正常運(yùn)行狀態(tài)下，冬季和夏季的用電需要功率、視在功率和無(wú)功功率列于下表。冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率673kW678kVA82kVAr491kW576kVA301kVAr第一章概述CRH1動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量CRH1第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量。

2．一個(gè)ACM發(fā)生故障當(dāng)一個(gè)ACM發(fā)生故障時(shí)，控制系統(tǒng)將自動(dòng)將供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到“一個(gè)ACM發(fā)生故障”模式：一般負(fù)載正常工作，5輛車客室的空調(diào)HVAC功率減小一半，其余三輛車客室的空調(diào)HVAC循環(huán)交替的全功率工作。這種情況下的冬季和夏季的用電需要功率、視在功率和無(wú)功功率列于下表。冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率544kW551kVA82kVAr414kW482kVA247kVAr第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量。2．一個(gè)AC第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量。

3．至少有兩個(gè)ACM可用當(dāng)兩個(gè)或者三個(gè)ACM發(fā)生故障時(shí)，控制系統(tǒng)將自動(dòng)將供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到“至少兩個(gè)ACM可用”模式：七輛車的客室HVAC(除了用于廢排風(fēng)扇的)斷開，司機(jī)室空調(diào)在沒有司機(jī)的車輛中斷開，所有強(qiáng)迫通風(fēng)的電加熱器斷開。

冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率247kW258kVA76kVAr226kW267kVA142kVAr第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量。3．至少有兩第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量。

4．380V總線上發(fā)生短路在380V總線上發(fā)生短路時(shí)，控制系統(tǒng)將自動(dòng)將供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到“380V總線上發(fā)生短路”模式：發(fā)生短路車輛的一半負(fù)荷將斷開（在短路處），車輛另一半負(fù)荷的客室HVAC的供電量減少一半。當(dāng)短路發(fā)生在MC2、TP2、M2線路時(shí)，冬季和夏季的用電需要功率、視在功率和無(wú)功功率列于下表。冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率304kW310kVA59kVAr240kW279kVA142kVAr第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量。4．380V第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量

當(dāng)380V總線上短路發(fā)生在MC1、TP1、M1、M3、TB線路時(shí)，冬季和夏季的用電需要功率、視在功率和無(wú)功功率列于下表。

冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率193kW198kVA45kVAr158kW186kVA97kVAr第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量當(dāng)380第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量

5．回送時(shí)由外部三相電纜供電當(dāng)列車處于回送狀態(tài)（無(wú)受電弓），由車輛通過(guò)前端的外部供電插頭供電時(shí)，采用“回送時(shí)由外部三相電纜供電”模式：負(fù)載為所有的蓄電池充電器（限電）、不受控制的負(fù)荷(不能斷開的負(fù)荷)、一個(gè)空氣壓縮機(jī)。這種情況下的冬季和夏季的用電需要功率、視在功率和無(wú)功功率列于下表。冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率53kW63kVA35kVAr47kW58kVA35kVAr第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量5．回送時(shí)由外部第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量

6．回送時(shí)由牽引電機(jī)發(fā)電當(dāng)列車處于回送狀態(tài)（無(wú)受電弓），由車輛牽引發(fā)電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)再生供電時(shí)，采用“回送時(shí)由牽引電機(jī)發(fā)電”模式：負(fù)載為全部的蓄電池充電器、防寒（除了客室內(nèi)水箱）、不受控制的負(fù)荷（不能斷開的負(fù)荷）、司機(jī)室空調(diào)、一個(gè)空氣壓縮機(jī)。這種情況下的冬季和夏季的用電需要功率、視在功率和無(wú)功功率列于下表。冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率103kW109kVA36kVAr50kW62kVA35kVAr第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量6．回送時(shí)由牽第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量

7．牽引其它車并提供其三相電源當(dāng)本列車牽引另一列動(dòng)車組并向其提供電能時(shí)，采用“牽引它車并提供其三相電源”模式，其基本情況與

“一個(gè)ACM發(fā)生故障”模式相同：一般負(fù)載正常工作，5輛車客室的空調(diào)HVAC功率減小一半，其余三輛車客室的空調(diào)HVAC循環(huán)交替的全功率工作。第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量7．牽引其它車并第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量

8.外電源供電當(dāng)動(dòng)車組同任一拖車的外部電源插頭相連，采用“外電源供電”模式：防寒（除了客室區(qū)腳蹬加熱器和水箱）、蓄電池充電器（限電）、不受控制的負(fù)荷（不能斷開的負(fù)荷）、單負(fù)載最高負(fù)荷時(shí)可操作。冬季負(fù)荷夏季負(fù)荷需要功率視在功率無(wú)功功率需要功率視在功率無(wú)功功率75kW78kVA24kVAr56kW65kVA33kVAr第一章概述8種不同工況下的供電系統(tǒng)容量8.外電源供電冬第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量

每列車設(shè)置2臺(tái)輔助電源裝置（APU），分別向4輛車提供輔助電源。當(dāng)一臺(tái)輔助電源裝置發(fā)生故障時(shí)，可通過(guò)另一臺(tái)輔助電源裝置向全列車提供輔助電源。輔助電源裝置（APU）由APU輸入輔助整流器、PWM三相輸出逆變器、逆變器輸出變壓器、CVCF輸出變壓器、輔助變壓器等構(gòu)成。

APU的輸入電源是牽引變壓器輔助繞組輸出的AC400V，通過(guò)可控硅混合電橋變換成為直流電。該直流電通過(guò)PWM三相逆變器變換成為交流電，通過(guò)逆變器輸出變壓器提供AC400V三相50Hz電源。輔助整流器柜由整流器變壓器、輔助整流器構(gòu)成。第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量每第一章概述輔助電源裝置（APU）輸入輸出參數(shù)輸入輸出1輸出2輸出3輸出4輸出5AC400VDC100V±10%單相AC100V±10%，50Hz單相AC220V±10%，50Hz三相AC400V±10%，50Hz單相AC100V+26-41%，50Hz

116kW12kVA11.3kVA123kVA22kVA第一章概述輔助電源裝置（APU）輸入輸出參數(shù)輸入輸出1輸?shù)谝徽赂攀鯟RH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量CVCF輸出變壓器將AC400V三相電源變換成單相AC220V、AC100V的穩(wěn)壓電源。輔助變壓器將牽引變壓器輔助繞組的AC400變換成另一單相AC100V電源。輔助整流器箱使用整流器變壓器將APU的400V三相電壓輸出變壓后，通過(guò)三相全波整流器，輸出DC100V。輸入整流器使用大電流、高電壓器件，實(shí)現(xiàn)了小型、輕量化。逆變器單元使用可高速開關(guān)的IGBT，通過(guò)高頻PWM控制，實(shí)現(xiàn)了濾波電抗器的小型、輕量化。輔助整流裝置采用自冷式，由整流器變壓器、整流二極管單元、用于實(shí)現(xiàn)輸出電壓下降特性的電阻等構(gòu)成。第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量C第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量

動(dòng)車組上設(shè)AC220V插座，不設(shè)DC24V及DC36V的插座。輔助電源裝置的輸出滿足JISE6402。全列共設(shè)5組控制蓄電池(整列進(jìn)口、散件組裝和國(guó)產(chǎn)化階段前17列車共設(shè)3組控制蓄電池)，蓄電池組容量可維持應(yīng)急用電量?jī)尚r(shí)。運(yùn)行過(guò)程中，蓄電池組可在線路上充電。輔助系統(tǒng)采用冗余設(shè)計(jì)，在動(dòng)車組上安裝2臺(tái)牽引變壓器，其輔助繞組輸出至輔助電源裝置的AC400V電壓分別供電給4節(jié)車廂。當(dāng)一臺(tái)牽引變壓器故障時(shí)，為了使另一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量動(dòng)車第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量

牽引變壓器能夠通過(guò)輔助繞組向8節(jié)車廂供電，設(shè)置了用于切換的輔助繞組電源感應(yīng)回路。當(dāng)輔助繞組電源切換后，空調(diào)裝置半功率運(yùn)行。在動(dòng)車組上安裝2臺(tái)輔助電源裝置，一臺(tái)輔助電源裝置供給4節(jié)車廂所需輔助用電。當(dāng)一臺(tái)輔助電源裝置發(fā)生故障時(shí)，為了使另一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的輔助電源裝置能夠向8節(jié)車廂供電，設(shè)置了用于切換的擴(kuò)展供電回路。輔助電源裝置的輸出容量的設(shè)計(jì)能夠在故障時(shí)用一臺(tái)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的輔助電源裝置向整列車供電。因此，當(dāng)一臺(tái)輔助電源裝置故障時(shí)無(wú)需減少負(fù)荷。第一章概述CRH2動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量牽引第一章概述輔助電源裝置（APU）出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)供電容量

APU的5個(gè)電壓輸出額定容量均大于1臺(tái)APU停止運(yùn)行時(shí)的負(fù)載功率。動(dòng)車組車外車體側(cè)面裝有連接外部電源的插座（AC400V、單相、50Hz），M2車（2號(hào)車及6號(hào)車）上各有一處。車輛檢修基地設(shè)置有外部電源，可供輔助電路的工作。第一章概述輔助電源裝置（APU）出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)供電容量輔助電源裝置（APU）１～4號(hào)車負(fù)載5～８號(hào)車負(fù)載整列合計(jì)負(fù)載APU額定容量DC100V(ARf)24.4kw23.3kw47.8kw58kw×2臺(tái)=116kw

AC100V(CVT)-夏3.4kw3.6kw7.1kw12kW1號(hào)車APU停止時(shí)停止7.1kw

12kW8號(hào)車APU停止時(shí)7.1kw停止

12kW

AC220V(CVT)-夏1.9kw6.3kw8.1kw12kW1號(hào)車APU停止時(shí)停止8.1kw

12kW8號(hào)車APU停止時(shí)8.1kw停止

12kW

AC100V(ATr)-夏2.9kw2.4kw－22kWAC100V(ATr)-冬11.8kw11.2kw

22kW

AC400V（SIV）57.8kw65.2kw123kw123kW1號(hào)車APU停止時(shí)停止123kw

123kW輔助電源裝置（APU）１～4號(hào)車負(fù)載5～８號(hào)車負(fù)載整列合計(jì)負(fù)第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量

每列車設(shè)有5臺(tái)輔助變流器，每輛動(dòng)車一臺(tái)；8組蓄電池和電池充電機(jī)，每輛車一套。動(dòng)車組內(nèi)各車設(shè)AC220V（衛(wèi)生間、列車長(zhǎng)室、司機(jī)室各1個(gè)，客室2個(gè)）插座及DC24V（每車2個(gè)，車下裙板內(nèi)）行燈插座。輔助系統(tǒng)供電輸出品質(zhì)符合EN50155等標(biāo)準(zhǔn)。各種制式的供電系統(tǒng)均有各自獨(dú)立的可靠的安全接地措施。供電設(shè)施具有自診斷功能和故障保護(hù)措施。供電線路發(fā)生的過(guò)載、短路、瞬時(shí)大電流沖擊、過(guò)壓、欠壓、接地等現(xiàn)象均有保護(hù)，確保旅客安全。每個(gè)牽引控制單元的每側(cè)各設(shè)一個(gè)AC380V外接電源插座，每個(gè)插座可為半列車的輔助設(shè)備供電。第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量每列第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量

輔助供電電源系統(tǒng)采用冗余設(shè)計(jì)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，能夠進(jìn)行切換，確保列車正常運(yùn)行。在1臺(tái)或2臺(tái)輔助變流器故障的情況下，可以不受任何限制地向輔助負(fù)載供電。輔助變流器輔助變流器與牽引變流器安裝在同一牽引變流器箱中，由牽引變流器的中間直流環(huán)節(jié)供電，它由以下部分組成：一個(gè)輸入濾波器；一個(gè)斬波器；一個(gè)逆變器；一個(gè)輸出濾波器；一個(gè)控制單元。第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量輔助第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量充電機(jī)每車設(shè)一個(gè)12kW充電機(jī)將三相電源（交流380V50Hz）轉(zhuǎn)換為額定直流24V。采用IGBT元器件，自然通風(fēng)冷卻方式。在2臺(tái)充電機(jī)故障的情況下不需要降低負(fù)載。其它充電機(jī)不能向故障車的蓄電池充電。第一章概述CRH5動(dòng)車組輔助供電系統(tǒng)設(shè)備與容量充電機(jī)第一章概述第二節(jié)動(dòng)車組電氣設(shè)備

動(dòng)車組電氣設(shè)備包括各種風(fēng)機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)、車廂照明及各種服務(wù)性電氣設(shè)備。各種輔助電力設(shè)備都普遍采用單相交流電機(jī)，這可以使得供電十分簡(jiǎn)單。車內(nèi)電氣裝置主要包括旅客信息系統(tǒng)、列車影視系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)、行車安全監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)、空調(diào)及廢排系統(tǒng)以及用于全列動(dòng)力、信息（信號(hào)）傳輸?shù)牡闹鞲删€，分支線布置以及電氣綜合控制柜等。車下電氣裝置包括電源干線、輔助變流器、逆變器箱、充電器箱、蓄電池以及各種行車安全監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)配線。第一章概述第二節(jié)動(dòng)車組電氣設(shè)備動(dòng)車組電氣設(shè)備第一章概述一、CRH2動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類CRH2動(dòng)車組1號(hào)車（T1C）室內(nèi)設(shè)備布置圖。CRH2動(dòng)車組2號(hào)車（M2）室內(nèi)設(shè)備布置圖。CRH2動(dòng)車組7號(hào)車（M1）布置圖。CRH2動(dòng)車組室內(nèi)配電設(shè)備圖。CRH2動(dòng)車組車內(nèi)電氣設(shè)備的布置第一章概述一、CRH2動(dòng)車組電氣設(shè)備的布置與分類CRCRH2動(dòng)車組1號(hào)車（T1C）室內(nèi)設(shè)備布置圖p15。CRH2動(dòng)車組1號(hào)車（T1C）室內(nèi)設(shè)備布置圖p15。CRH2動(dòng)車組2號(hào)車（M2）室內(nèi)設(shè)備布置圖p16。CRH2動(dòng)車組2號(hào)車（M2）室內(nèi)設(shè)備布置圖p16。CRH2動(dòng)車組7號(hào)車（M1）布置圖p17。CRH2動(dòng)車組7號(hào)車（M1）布置圖p17。CRH2動(dòng)車組室內(nèi)配電設(shè)備圖p18CRH2動(dòng)車組室內(nèi)配電設(shè)備